iCNC > Блог > Особенности термической резки проката

Особенности термической резки проката

19.08.2015

serv012

В насто­я­щее вре­мя рас­крой метал­ла осу­ществ­ля­ет­ся посред­ством при­ме­не­ния тех­но­ло­гий холод­ной и тер­ми­че­ской рез­ки. Тех­но­ло­гия в каж­дом опре­де­лен­ном слу­чае опре­де­ля­ет­ся толь­ко на осно­ве физи­че­ских и хими­че­ских свойств мате­ри­а­ла, с кото­рым пла­ни­ру­ет­ся рабо­тать, а так­же на осно­ве тех­ни­че­ских и эко­но­ми­че­ских пока­за­те­лей.

Тер­ми­че­ская рез­ка – метод, кото­рый под­ра­зу­ме­ва­ет уда­ле­ние метал­ла с поверх­но­сти про­ка­та или же раз­де­ле­ние нуж­но­го метал­ли­че­ско­го пред­ме­та на раз­ные части посред­ством его про­плав­ле­ния по стро­го задан­ной тра­ек­то­рии, кото­рая рас­счи­ты­ва­ет­ся пред­ва­ри­тель­но.

Что каса­тель­но тер­ми­че­ской рез­ки, то на прак­ти­ке в наше вре­мя ее исполь­зу­ют зача­стую для рас­кроя метал­ла, а так­же сов­ме­щен­ных опе­ра­ций, в ходе кото­рых пла­ни­ру­ет­ся выпол­не­ние раз­де­ли­тель­ной рез­ки и под­го­тов­ки кро­мок раз­ре­зан­но­го метал­ла для после­ду­ю­щей свар­ки. Неред­ко тер­ми­че­ская рез­ка исполь­зу­ет­ся с целью уда­ле­ния дефект­ных участ­ков с поверх­но­сти свар­но­го шва. В целом, эта тех­но­ло­гия доста­точ­но широ­ко исполь­зу­ет­ся в насто­я­щее вре­мя из-за сво­ей высо­кой эффек­тив­но­сти.

В отрас­ли аппа­ра­то­стро­е­ния при­ня­то исполь­зо­вать раз­лич­ные клас­сы тер­ми­че­ской рез­ки метал­лов: Кис­ло­род­ная, кис­ло­род­но-флю­со­вая, а так­же плаз­мен­ная. Тер­ми­че­скую рез­ку клас­си­фи­ци­ру­ют на поверх­ност­ную струж­ку, а так­же на раз­де­ли­тель­ную рез­ку.

Метод кис­ло­род­ной рез­ки бази­ру­ет­ся на том, что обра­ба­ты­ва­е­мый реза­ни­ем металл разо­гре­ва­ет­ся до высо­кой тем­пе­ра­ту­ры, после чего про­ис­хо­дит окис­ле­ние в его струк­ту­ре чисто­го кис­ло­ро­да с тех­ни­че­ской точ­ки зре­ния. Аце­ти­лен в этом слу­чае при­ме­ня­ет­ся как горю­чий газ. В целом, для это­го мето­да может быть при­ме­нен любой горю­чий газ. Посред­ством кис­ло­род­ной рез­ки при­ня­то обра­ба­ты­вать угле­ро­ди­стые ста­ли, посколь­ку дан­ный метод иде­аль­но адап­ти­ро­ван для рабо­ты имен­но с этим метал­лом.

Что каса­тель­но кис­ло­род­но-флю­со­во­го мето­да рез­ки, то здесь про­ис­хо­дит про­цесс пода­чи порош­ка в зону откры­то­го пла­ме­ни и его пол­ное сго­ра­ние. Этот вид рез­ки метал­лов широ­ко при­ме­ня­ет­ся для рабо­ты с нержа­ве­ю­щи­ми ста­ля­ми и листа­ми метал­ла боль­шой тол­щи­ны.

work3

Плаз­мен­ная рез­ка метал­лов – широ­ко при­ме­ня­е­мый метод рез­ки метал­лов, суть кото­ро­го сво­дит­ся к исполь­зо­ва­нию элек­три­че­ской дуги и полу­ча­е­мой с ее помо­щью плаз­мен­ной струи газа. При­ме­ча­тель­но, что тем­пе­ра­ту­ра это­го газа на момент обра­бот­ки состав­ля­ет более 5 тысяч гра­ду­сов. Это поз­во­ля­ет рабо­тать не толь­ко с кон­струк­ци­он­ны­ми спла­ва­ми, но и прак­ти­че­ски с любы­ми метал­ла­ми.

Воз­душ­но-дуго­вая строж­ка метал­лов – широ­ко рас­про­стра­нен­ная тех­но­ло­гия обра­бот­ки метал­лов, кото­рая пред­став­ля­ет собой один из самых про­из­вод­ствен­ных спо­со­бов уда­ле­ния дефект­ных мест с поверх­но­сти свар­ных швов. Посред­ством горя­щей стру­ей меж­ду дугой и обра­ба­ты­ва­е­мой поверх­но­стью металл начи­на­ет рас­плав­лять­ся, после чего излиш­ки мате­ри­а­ла попро­сту уда­ля­ют­ся воз­ду­хом под дав­ле­ни­ем. Ее посы­ла­ют посред­ством спе­ци­аль­но­го обо­ру­до­ва­ния.

Тех­но­ло­гия кис­ло­род­ной рез­ки метал­лов и обла­сти ее при­ме­не­ния в насто­я­щее вре­мя

В насто­я­щее вре­мя суще­ству­ет доста­точ­но боль­шое коли­че­ство мето­дов тер­ми­че­ской рез­ки метал­лов, одна­ко сре­ди них наи­боль­шее рас­про­стра­не­ние полу­чи­ла имен­но кис­ло­род­ная рез­ка. Место кис­ло­род­ной рез­ки во мно­гом заклю­ча­ет­ся в том, что­бы локаль­но нагре­вать металл до появ­ле­ния крас­но­го оттен­ка, после чего про­ис­хо­дит его окис­ле­ние при помо­щи струи чисто­го кис­ло­ро­да по тех­ни­че­ским мер­кам. В конеч­ном ито­ге струя воз­ду­ха начи­на­ет выде­лять рас­плав­лен­ный металл. В роли горю­чих газов неред­ко исполь­зу­ют аце­ти­лен, про­пан и дру­гие при­род­ные газы. В этом слу­чае пла­мя неиз­мен­но будет состо­ять из двух зон, а имен­но и ядра, то есть зоны пол­но­го выго­ра­ния пода­ва­е­мо­го газа, и факе­ла – места, где будет наблю­дать­ся непол­ное сго­ра­ние. Тем­пе­ра­ту­ра пла­ме­ни будет дости­гать до 3800 гра­ду­сов по Цель­сию. Струя кис­ло­ро­да пода­ет­ся толь­ко в тот момент, когда металл ста­нет рав­но­мер­но крас­ным. На дан­ном эта­пе осо­бое вни­ма­ние сто­ит уде­лить кон­тро­лю ско­ро­сти рез­ки. Дело в том, что во вре­мя рез­ки будет наблю­дать­ся диф­фу­зия в кром­ку реза и обра­зо­ва­ние харак­тер­ной зоны тер­ми­че­ско­го воз­дей­ствия. Дан­ный слой мате­ри­а­ла необ­хо­ди­мо сни­мать исклю­чи­тель­но меха­ни­че­ским мето­дом. В насто­я­щее вре­мя метод кис­ло­род­ной рез­ки метал­лов при­ме­ня­ет­ся в боль­шин­стве слу­ча­ев для обра­бот­ки угле­ро­ди­стых ста­лей.

Метод кис­ло­род­но-флю­со­вой рез­ки состо­ит из про­цес­са непре­рыв­ной пода­чи порош­ка в область сго­ра­ния газа, то есть в ядро пла­ме­ни и его пол­но­го сго­ра­ния там. Дан­ная тех­но­ло­гия поз­во­ля­ет обра­ба­ты­вать леги­ро­ван­ные ста­ли, чугун, а так­же спла­вы меди и даже алю­ми­ния. При­ме­ча­тель­но, что для рабо­ты с каж­дым отдель­ным мате­ри­а­лом при­ме­ня­ют раз­ные порош­ко­вые флю­сы. Зача­стую это квар­це­вый песок, извест­няк, дву­угле­кис­лый натрий и фос­фо­ри­стый каль­ций.

Немно­го о плаз­мен­ной рез­ке

В насто­я­щее вре­мя суще­ству­ет доста­точ­но мно­го видов и мето­дов плаз­мен­ной обра­бот­ки метал­лов, одна­ко сре­ди них наи­боль­шее рас­про­стра­не­ние полу­чи­ла тех­но­ло­гия плаз­мен­ной рез­ки, посколь­ку в отрас­ли маши­но­стро­е­ния все чаще исполь­зу­ют­ся спе­ци­аль­ные спла­вы, нержа­ве­ю­щие ста­ли и дру­гие метал­лы, кото­рые не могут обра­ба­ты­вать­ся сто­рон­ни­ми мето­да­ми реза­ния. Тех­но­ло­гия плаз­мен­ной рез­ки метал­лов дает воз­мож­ность зна­чи­тель­но повы­сить про­из­во­ди­тель­ность по срав­не­нию с кис­ло­род­ной. В насто­я­щее вре­мя мно­гие пред­при­я­тия широ­ко при­ме­ня­ют эту тех­но­ло­гию, что дает воз­мож­ность уско­рить про­из­вод­ствен­ный про­цесс в разы и сни­зить финан­со­вые затра­ты.

Глав­ная осо­бен­ность мето­да плаз­мен­ной рез­ки сво­дит­ся к локаль­но­му интен­сив­но­му рас­плав­ле­нию мета­ла в обла­сти реза посред­ством высо­кой тем­пе­ра­ту­ры, кото­рая гене­ри­ру­ет­ся посред­ством сжа­той дуги и уда­ле­ни­ем рас­плав­лен­но­го метал­ла из зоны реза­ния. Для это­го исполь­зу­ет­ся высо­ко­ско­рост­ной плаз­мен­ный поток, кото­рый выте­ка­ет из кана­ла соп­ла плаз­мот­ро­на.

Galerie_2

Сжа­тая режу­щая дуга из плаз­мот­ро­на слу­жит для пре­об­ра­зо­ва­ния элек­тро­энер­гии в теп­ло­вую. Имен­но поэто­му она харак­те­ри­зу­ет­ся все­ми эле­мен­та­ми элек­три­че­ских пара­мет­ров. Если рас­смат­ри­вать ее как источ­ник теп­ло­ты, то здесь будут при­ме­ни­мы дру­гие еди­ни­цы изме­ре­ния. Что каса­тель­но напря­же­ний дуги в сжа­том состо­я­нии, то они могут зави­сеть от кон­струк­тив­ных осо­бен­но­стей при­ме­ня­е­мо­го плаз­мот­ро­на, силы тока, а так­же рас­хо­да плаз­мо­об­ра­зу­ю­ще­го газа. В дан­ном слу­чае имен­но тем­пе­ра­ту­ра газа будет пози­ци­о­ни­ро­вать­ся как базо­вый теп­ло­вой пара­метр плаз­мот­ро­на. Он может быть изме­нен в соот­вет­ствии со зна­че­ни­я­ми пока­за­те­лей стол­ба дуги. Тем­пе­ра­ту­ра и напря­же­ние может зави­сеть от мно­гих пара­мет­ров режи­ма исполь­зо­ва­ния плаз­мот­ро­на. Глав­ны­ми из них сто­ит отме­тить ток, состав газа и его рас­ход, а так­же диа­метр стол­ба плаз­мен­ной дуги.

В насто­я­щее вре­мя плаз­мен­но-дуго­вая рез­ка исполь­зу­ет­ся:

• Для про­из­вод­ства фигур­ных дета­лей из листо­во­го метал­ла;
• С целью про­из­вод­ства пря­мо­ли­ней­ных изде­лий, не тре­бу­ю­щих даль­ней­ших дора­бо­ток;
• Для фор­ми­ро­ва­ния про­емов и отвер­стий в метал­лах;
• Когда нуж­но выре­зать заго­тов­ки из листо­во­го мате­ри­а­ла;
• С целю финаль­ной обра­бот­ки литья.

Плаз­мен­но-дуго­вая рез­ка име­ет ряд пре­иму­ществ отно­си­тель­но кис­ло­род­ной рез­ки, а имен­но:

• Име­ет­ся воз­мож­ность рез­ки раз­лич­ных видов метал­лов на одном и том же обо­ру­до­ва­нии без пере­на­стро­ек;
• Метал­лы неболь­шой тол­щи­ны могут резать­ся на высо­ких ско­ро­стях;
• Воз­мож­ность исполь­зо­ва­ния недо­ро­гих газов, что суще­ствен­но уде­шев­ля­ет исполь­зо­ва­ние этой  тех­но­ло­гии в про­мыш­лен­ных мас­шта­бах;
• Мини­маль­ные теп­ло­вые дефор­ма­ции обра­ба­ты­ва­е­мых метал­лов;
• Воз­мож­ность авто­ма­ти­за­ции про­цес­са рез­ки при мини­маль­ных финан­со­вых вло­же­ни­ях.

Базо­вые недо­стат­ки плаз­мен­но-дуго­вой рез­ки:

• Высо­кая цена на обо­ру­до­ва­ние и его слож­ность в осво­е­нии;
• Обя­за­тель­ное исполь­зо­ва­ние охла­жде­ние горел­ки;
• Необ­хо­ди­мость в нали­чии ква­ли­фи­ци­ро­ван­ных сотруд­ни­ков.